时态数据库(数据库)

时间：2022-11-10 22:30:01 | 来源：信息时代

时间：2022-11-10 22:30:01 来源：信息时代

    时态数据库 : 一种既支持有效时间又支持事务时间,并按时间序列存储的数据库,如历史数据库(historical database)。传统数据库只反映现实世界的当前状态,不反映历史状态。时态数据库和历史数据库不但记载数据本身,还记载数据的有效时间,并能同时和有效管理对象的有效时间和事务时间的数据库。这表明: 现实世界是四维世界,任何真实事件无不打上时间的烙印。
在传统数据库基础上实现时态数据库具有一定的复杂性和难度。这是因为数据在时间坐标上展开后,数据量将急剧增加,同时系统要将时态数据作为复杂对象来进行处理和管理。一般为提高RDBMS对时态数据的支持能力(存取速度)和减少系统的开销,可按时间建立索引,以支持实现WHEN操作、时态聚集函数处理、时态选择和时态连接等操作。时态数据库的建设需建立时态数据库模型,即从根本上扩展关系数据库理论,将基本关系代数运算推广到时间域——时态关系代数,以支持离散线性有界时间的时态关系数据模型。
传统RDBMS对时态数据未作专门的处理,在数据库中的数据只反应了一个对象发展全过程中某一个时刻的状态(快照),不联系其过去和未来。时态数据库是随着数据库应用领域的不断拓宽而发展起来的。在许多应用中,对时态信息提出具体要求:
(1)要求管理被处理事件的历史性信息,如与自然灾害(地震、洪涝等)有关的历史资料,人事、财务方面的历史资料,这些数据反映了事物发生发展的过程,有助于通过数据挖掘技术揭示事物发展的本质规律。
(2)要求管理数据库系统中元事件的时态信息,如查询和更新事务的时间,多用户系统中对锁定排队以及资源竞争的时标等,用于提高数据库系统的可靠性和效率。
对时态信息和时态数据库的研究起始于20世纪70年代,G. Wiederhold等在其研制的医疗系统中,就对处理时态信息作了最早的尝试。1977年,Kahn Ketal 在发表的论文“Mechanizing Temporal Knowledge”中开展了时态信息的基础研究工作。
20世纪80年代初,数据库技术日渐成熟和大容量高速存储设备的发展为时态技术和数据库技术的融合创造了条件,据统计,1982～1986年期间就有80多篇关于时态数据库的学术论文发表,其中许多学者在时态数据库研究方面进行了大量开创性工作:
(1) J.Ben Zvi在所提出的时态数据库模型中,引入了: ①时间区间(time period)作为字段值,刷新了数据库字段值只能是一个数或串的观念;②双时态概念,即用有效时间表示被管理对象在库中的生命周期,用事务时间表示数据库本身的历史; ③时态索引结构; ④非1NF TDB。
(2) J. Clifford最早开展历史数据库研究。随后人们提出了近百种为DBMS增加时态信息处理能力的方案和13种时态数据库模型,其中一些重要研究成果被收录于第一本关于时态数据库专著Temporal Database—Theory,Design and Implementation中,其中引述的13种时态数据库模型从不同的需求、观点出发,各自独立地建立了一套术语、概念、数学模型,并形成了一套各自独立的理论体系。
按R.Snodgrass的意见,时态数据库按功能分为三类:①历史数据库,被管理对象的生命周期称为有效时间(valid time),对象历史由DBMS内部机制处理。②事务数据库,数据被查删改的时间称为事务时间(transaction time),其历史由DBMS内部机制处理。③双时态数据库,既能管理对象历史,又能管理数据库本身的历史。